[参考译文] TPS40057：基于 TPS40057的电源在重负载时出现高压降

您好！

我怀疑、您是否达到了电流限制？  您是否曾尝试增大 RLIM 电阻器以增大电流限制设置点？   电流限制可能对布局敏感。

您是否在24V 输入总线上使用了 LC 滤波器、如果是、则需要对其进行抑制？  这通常通过具有相对较高 ESR 的大电容器实现。  如果不是、我怀疑 Vin 和开关的布线在布局中不是最佳(未将差分路由到各自的引脚、从而导致过大的振铃和电流限制过早跳变？

您可以执行一些其他不太严格的操作来最大限度地降低电流感应中的噪声。

1.在 V Switch 和 GND 之间放置一个 RC 缓冲器， 尝试使用1欧姆和470pF，并将其放置在底部 MOSFET 上。

2.在 HO (引脚13)和 MOSFET 的栅极上放置一个5 Ω 串联电阻。  

您能否检查这些修改是否有所改进？

此致、

David Baba。

你好！

非常感谢你的帮助。

我的 PCB 确实使用共模电感器和 TVS 二极管来提供输入保护。 以前的设计使用 TPS54331、但很容易烧坏。

我检查了设计、发现 SS 需要扩展-我选择了0.47uF、它在6A 负载下能够正常启动。 当 SS 正常时、所选的 RKFF 和 RILIM 似乎工作正常、输出能够保持12V 电压。

四个10uF/50V MLCC 直接连接到高侧 MOSFET 的 D、并在电源平面周围连接两个4700uF 铝电容器、因此 VIN 中不会有太多纹波电压。 电感器的 OUT 引脚上还有四个22uF/25V MLCC。 空闲和重负载时、输出纹波分析为+-7.5mV。

瞬态响应似乎较慢(大约40us)、请参阅下图：

6A 负载下的最大压降达到1.4V、似乎是测量问题。 结果表明、使用较小的反馈电阻器时响应时间较长(40us 至100us)。 还有会导致振铃的相位问题。  

我们还有另一个设计(与 OPT8241相关)可驱动大电流照明板、这需要高达15us 的响应时间。 我们可以做些什么来帮助减少它的响应时间？ 我试着增加 RILIM、运气不好。 我还尝试增加 SW 频率、但也不幸运(如上所示)。

谢谢。

您好！

正如您所说、我添加了一个 RC、现在输出看起来很好。 现在、输出持续上升约100us (从 VO - 150mV 到 VO)、而不是在重负载(设计为6A)上上升和振铃、并且见证的响应时间能够达到15us。

尽管压降与之前的配置仍然相同、但振铃效应完全消除。

6A 负载下的压降约为150mV。 MLCC 的 ESR 可能非常小、我想铝电容器可能是几毫欧。 峰值电压降似乎是 ESL 效应、因为我正在从插头中探测它们。

当负载电流仅为3A 时、输出非常稳定！ 它仅在~10us 内恢复正常运行！ 在这种情况下、我认为重负载恢复曲线应该是产生 MOSFET 的高 Rdson 和更大的电感值(计算结果约为2.2uH)、以及一些布线问题(底部 MOSFET 的布线不是最佳)。 GND 平面从主 GND 平面分离)。

我将在下一个设计中使用高开关频率、极低的 Rdson MOSFET 和1.0uH 电感器。 我希望在大约8V 15A 的极重负载下恢复15us。 有了这些知识、我想这不会成为问题。

感谢你的帮助。